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C++ 二進制文件流讀寫完整示例：fstream 實現數據持久化

編輯：關於C++

核心代碼

#include 
#include 
#include 

int main() {
    // 寫入二進制文件
    std::ofstream fout("data.bin", std::ios::binary);
    if (!fout) {
        std::cerr << "無法打開文件寫入\n";
        return EXIT_FAILURE;
    }

    const int N = 20;
    for (int i = 0; i <= N; ++i) {
        fout.write(reinterpret_cast(&i), sizeof(int));
    }
    fout.close();

    // 讀取二進制文件
    std::ifstream fin("data.bin", std::ios::binary);
    if (!fin) {
        std::cerr << "無法打開文件讀取\n";
        return EXIT_FAILURE;
    }

    int x;
    while (fin.read(reinterpret_cast(&x), sizeof(int))) {
        std::cout << x << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
    fin.close();
    return EXIT_SUCCESS;
}

關鍵點解析

操作	舊式寫法	現代標準寫法
頭文件	`<fstream.h>`	`<fstream>` (std 命名空間)
打開模式	默認文本	`std::ios::binary` 關鍵：禁用換行轉換
寫入	`fout << i << ' ';` (文本)	`fout.write(ptr, size)` (二進制)
讀取	`fin >> x;` (文本解析)	`fin.read(ptr, size)` (原始字節)
類型轉換	C 風格	`reinterpret_cast<char*>` 類型安全
錯誤檢查	`if(!fout)`	`if(!fout.is_open())` 或流狀態判斷

二進制 vs 文本模式

文本模式：Windows 下 \n ↔ \r\n 轉換，數值格式化為字符序列，跨平台可讀但空間大、解析慢。
二進制模式：字節級精確映射內存表示，無轉換，體積小、讀寫快、跨平台需注意字節序/對齊/類型大小。

進階主題

結構體序列化

struct Record { int id; double value; char name[32]; };
Record rec = {1, 3.14, "test"};
fout.write(reinterpret_cast(&rec), sizeof(Record));
// 注意：結構體填充字節、指針不可直接序列化、跨平台需處理對齊/端序

隨機訪問

fout.seekp(pos, std::ios::beg);  // 寫位置
fin.seekg(pos, std::ios::beg);   // 讀位置
fin.tellg(); fin.tellp();        // 獲取當前位置

異常安全

try {
    std::ofstream fout("data.bin", std::ios::binary | std::ios::trunc);
    fout.exceptions(std::ofstream::failbit | std::ofstream::badbit);
    // 操作...
} catch (const std::ios_base::failure& e) {
    std::cerr << "IO 錯誤: " << e.what() << '\n';
}